springboot 中 inputStream 神秘消失之谜(终破)

浅沫记忆

这篇文章主要介绍了springboot 中 inputStream 神秘消失之谜,为了能够把这个问题说明，我们首先需要从简单的http调用说起，通过设置body等一些操作，具体实现代码跟随小编一起看看吧
序言
最近小明接手了前同事的代码，意料之外、情理之中的遇到了坑。
为了避免掉入同一个坑两次，小明决定把这个坑记下来，并在坑前立一个大牌子，避免其他小伙伴掉进去。

httpclient 模拟调用
为了把这个问题说明，我们首先从最简单的 http 调用说起。
设置 body
服务端
服务端的代码如下：

@controller
@requestmapping("/")
public class reqcontroller {
 
  @postmapping(value = "/body")
  @responsebody
  public string body(httpservletrequest httpservletrequest) {
    try {
      string body = streamutil.tostring(httpservletrequest.getinputstream());
      system.out.println("请求的 body: " + body);
 
      // 从参数中获取
      return body;
    } catch (ioexception e) {
      e.printstacktrace();
      return e.getmessage();
    }
  }
 
}

java 客户端要如何请求才能让服务端读取到传递的 body 呢？
客户端
这个问题一定难不到你，实现的方式有很多种。
我们以 apache httpclient 为例：

//post请求，带集合参数
public static string post(string url, string body) {
  try {
    // 通过httppost来发送post请求
    httppost httppost = new httppost(url);
    stringentity stringentity = new stringentity(body);
    // 通过setentity 将我们的entity对象传递过去
    httppost.setentity(stringentity);
    return execute(httppost);
  } catch (unsupportedencodingexception e) {
    throw new runtimeexception(e);
  }
}
 
//执行请求返回响应数据
private static string execute(httprequestbase http) {
  try {
    closeablehttpclient client = httpclients.createdefault();
    // 通过client调用execute方法
    closeablehttpresponse response = client.execute(http);
    //获取响应数据
    httpentity entity = response.getentity();
    //将数据转换成字符串
    string str = entityutils.tostring(entity, "utf-8");
    //关闭
    response.close();
    return str;
  } catch (ioexception e) {
    throw new runtimeexception(e);
  }
}

可以发现 httpclient 封装之后还是非常方便的。
我们设置 setentity 为对应入参的 stringentity 即可。
测试
为了验证正确性，小明本地实现了一个验证方法。

@test
public void bodytest() {
  string url = "http://localhost:8080/body";
  string body = buildbody();
  string result = httpclientutils.post(url, body);
 
  assert.assertequals("body", result);
}
 
private string buildbody() {
  return "body";
}

很轻松，小明漏出了龙王的微笑。
设置 parameter
服务端
小明又看到有一个服务端的代码实现如下：

@postmapping(value = "/param")
@responsebody
public string param(httpservletrequest httpservletrequest) {
  // 从参数中获取
  string param = httpservletrequest.getparameter("id");
  system.out.println("param: " + param);
  return param;
}
 
private map<string,string> buildparammap() {
  map<string,string> map = new hashmap<>();
  map.put("id", "123456");
 
  return map;
}

所有的参数是通过 getparameter 方法获取，应该如何实现呢？
客户端
这个倒也不难，小明心想。
因为以前很多代码都是这样实现的，于是 ctrl+cv 搞定了下面的代码：

//post请求，带集合参数
public static string post(string url, map<string, string> parammap) {
  list<namevaluepair> namevaluepairs = new arraylist<>();
  for (map.entry<string, string> entry : parammap.entryset()) {
    namevaluepair pair = new basicnamevaluepair(entry.getkey(), entry.getvalue());
    namevaluepairs.add(pair);
  }
  return post(url, namevaluepairs);
}
 
//post请求，带集合参数
private static string post(string url, list<namevaluepair> list) {
  try {
    // 通过httppost来发送post请求
    httppost httppost = new httppost(url);
    // 我们发现entity是一个接口，所以只能找实现类，发现实现类又需要一个集合，集合的泛型是namevaluepair类型
    urlencodedformentity formentity = new urlencodedformentity(list);
    // 通过setentity 将我们的entity对象传递过去
    httppost.setentity(formentity);
    return execute(httppost);
  } catch (exception exception) {
    throw new runtimeexception(exception);
  }
}

如此是最常用的 parammap，便于构建；和具体的实现方式脱离，也便于后期拓展。
servlet 标准
urlencodedformentity 看似平平无奇，表示这是一个 post 表单请求。
里面还涉及到 servlet 3.1 的一个标准，必须满足下面的标准，post 表单的 parameter 集合才可用。

1. 请求是 http 或 https
2. 请求的方法是 post
3. content type 为： application/x-www-form-urlencoded
4. servlet 已经在 request 对象上调用了相关的 getparameter 方法。

当以上条件不满足时，post 表单的数据并不会设置到 parameter 集合中，但依然可以通过 request 对象的 inputstream 来获取。
当以上条件满足时，post 表单的数据在 request 对象的 inputstream 将不再可用了。
这是很重要的一个约定，导致很多小伙伴比较蒙圈。
测试
于是，小明也写好了对应的测试用例：

@test
public void paramtest() {
  string url = "http://localhost:8080/param";
 
  map<string,string> map = buildparammap();
  string result = httpclientutils.post(url, map);
 
  assert.assertequals("123456", result);
}

如果谈恋爱能像编程一样，那该多好。

小明想着，却不由得眉头一皱，发现事情并不简单。
设置 parameter 和 body
服务端
有一个请求的入参是比较大，所以放在 body 中，其他参数依然放在 paramter 中。

@postmapping(value = "/paramandbody")
@responsebody
public string paramandbody(httpservletrequest httpservletrequest) {
  try {
    // 从参数中获取
    string param = httpservletrequest.getparameter("id");
    system.out.println("param: " + param);
    string body = streamutil.tostring(httpservletrequest.getinputstream());
    system.out.println("请求的 body: " + body);
    // 从参数中获取
    return param+"-"+body;
  } catch (ioexception e) {
    e.printstacktrace();
    return e.getmessage();
  }
}

其中 streamutil#tostring 是一个对流简单处理的工具类。

/**
 * 转换为字符串
 * @param inputstream 流
 * @return 结果
 * @since 1.0.0
 */
public static string tostring(final inputstream inputstream)  {
  if (inputstream == null) {
    return null;
  }
  try {
    int length = inputstream.available();
    final reader reader = new inputstreamreader(inputstream, standardcharsets.utf_8);
    final chararraybuffer buffer = new chararraybuffer(length);
    final char[] tmp = new char[1024];
    int l;
    while((l = reader.read(tmp)) != -1) {
      buffer.append(tmp, 0, l);
    }
    return buffer.tostring();
  } catch (exception exception) {
    throw new runtimeexception(exception);
  }
}

客户端
那么问题来了，如何同时在 httpclient 中设置 parameter 和 body 呢？
机智的小伙伴们可以自己先尝试一下。
小明尝试了多种方法，发现一个残酷的现实—— httppost 只能设置一个 entity，也尝试看了各种子类，然并luan。
就在小明想要放弃的时候，小明忽然想到，paramter 完全可以通过拼接 url 的方式实现。
也就是我们把 parameter 和 url 并且为一个新的 url，body 和以前设置方式一样。
实现代码如下：

//post请求，带集合参数
public static string post(string url, map<string, string> parammap,
              string body) {
  try {
    list<namevaluepair> namevaluepairs = new arraylist<>();
    for (map.entry<string, string> entry : parammap.entryset()) {
      namevaluepair pair = new basicnamevaluepair(entry.getkey(), entry.getvalue());
      namevaluepairs.add(pair);
    }
 
    // 构建 url
    //构造请求路径，并添加参数
    uri uri = new uribuilder(url).addparameters(namevaluepairs).build();
 
    //构造httpclient
    closeablehttpclient httpclient = httpclients.createdefault();
    // 通过httppost来发送post请求
    httppost httppost = new httppost(uri);
    httppost.setentity(new stringentity(body));
 
    // 获取响应
    // 通过client调用execute方法
    closeablehttpresponse response = httpclient.execute(httppost);
    //获取响应数据
    httpentity entity = response.getentity();
    //将数据转换成字符串
    string str = entityutils.tostring(entity, "utf-8");
    //关闭
    response.close();
    return str;
  } catch (urisyntaxexception | ioexception | parseexception e) {
    throw new runtimeexception(e);
  }
}

这里通过 new uribuilder(url).addparameters(namevaluepairs).build() 构建新的 url，当然你可以使用 &key=value 的方式自己拼接。
测试代码

@test
public void paramandbodytest() {
  string url = "http://localhost:8080/paramandbody";
  map<string,string> map = buildparammap();
  string body = buildbody();
  string result = httpclientutils.post(url, map, body);
 
  assert.assertequals("123456-body", result);
}

测试通过，非常完美。
新的征程
当然，一般的文章到这里就该结束了。
不过上面并不是本文的重点，我们的故事才刚刚开始。
日志需求
大雁飞过，天空一定会留下他的痕迹。
程序更应如此。
为了方便的跟踪问题，我们一般都是对调用的入参进行日志留痕。
为了便于代码拓展和可维护性，小明当然采用拦截器的方式。
日志拦截器

import org.slf4j.logger;
import org.slf4j.loggerfactory;
import org.springframework.stereotype.component;
import org.springframework.util.streamutils;
import org.springframework.web.servlet.handlerinterceptor;
import org.springframework.web.servlet.modelandview;
 
import javax.servlet.http.httpservletrequest;
import javax.servlet.http.httpservletresponse;
import java.nio.charset.standardcharsets;
import java.util.enumeration;
 
/**
 * 日志拦截器
 
 * @author 老马啸西风
 * @since 1.0.0
 */
@component
public class loghandlerinterceptor implements handlerinterceptor {
 
  private logger logger = loggerfactory.getlogger(loghandlerinterceptor.class);
 
  @override
  public boolean prehandle(httpservletrequest httpservletrequest,
               httpservletresponse httpservletresponse, object o) throws exception {
    // 获取参数信息
    enumeration<string> enumeration = httpservletrequest.getparameternames();
    while (enumeration.hasmoreelements()) {
      string paraname = enumeration.nextelement();
      logger.info("param name: {}, value: {}", paraname, httpservletrequest.getparameter(paraname));
    }
 
    // 获取 body 信息
    string body = streamutils.copytostring(httpservletrequest.getinputstream(), standardcharsets.utf_8);
    logger.info("body: {}", body);
 
    return true;
  }
 
  @override
  public void posthandle(httpservletrequest httpservletrequest,
               httpservletresponse httpservletresponse, object o, modelandview modelandview) throws exception {
 
  }
 
  @override
  public void aftercompletion(httpservletrequest httpservletrequest,
                httpservletresponse httpservletresponse, object o, exception e) throws exception {
 
  }
 
}

非常的简单易懂，输出入参中的 parameter 参数和 body 信息。
然后指定一下生效的范围：

@configuration
public class springmvcconfig extends webmvcconfigureradapter {
 
  @autowired
  private loghandlerinterceptor loghandlerinterceptor;
 
  @override
  public void addinterceptors(interceptorregistry registry) {
    registry.addinterceptor(loghandlerinterceptor)
        .addpathpatterns("/**");
 
    super.addinterceptors(registry);
  }
 
}

所有的请求都会生效。
我的 inputstream 呢？
小伙伴们觉得刚才的日志拦截器有没有问题？
如果有，又应该怎么解决呢？
小明写完心想一切顺利，一运行测试用例，整个人都裂开了。
所有 controller 方法中的 httpservletrequest.getinputstream() 的内容都变成空了。
是谁？偷走了我的 inputstream？

转念一想，小明发现了问题所在。
肯定是自己刚才新增的日志拦截器有问题，因为 stream 作为流只能被读取一遍，日志中读取一遍之后，后面就读不到了。
可是日志中必须要输出，那应该怎么办呢？
遇事不决
遇事不决，技术问 google，八卦去围脖。
于是小明去查了一下，解决方案也比较直接，重写。
重写 httpservletrequestwrapper
首先重写 httpservletrequestwrapper，把每次读取的流信息保存起来，便于重复读取。

/**
 * @author binbin.hou
 * @since 1.0.0
 */
public class myhttpservletrequestwrapper extends httpservletrequestwrapper {
 
  private byte[] requestbody = null;//用于将流保存下来
 
  public myhttpservletrequestwrapper(httpservletrequest request) throws ioexception {
    super(request);
    requestbody = streamutils.copytobytearray(request.getinputstream());
  }
 
 
  @override
  public servletinputstream getinputstream() {
    final bytearrayinputstream bais = new bytearrayinputstream(requestbody);
    return new servletinputstream() {
      @override
      public int read() {
        return bais.read();  // 读取 requestbody 中的数据
      }
 
      @override
      public boolean isfinished() {
        return false;
      }
 
      @override
      public boolean isready() {
        return false;
      }
 
      @override
      public void setreadlistener(readlistener readlistener) {
      }
    };
  }
 
  @override
  public bufferedreader getreader() throws ioexception {
    return new bufferedreader(new inputstreamreader(getinputstream()));
  }
 
}

实现 filter
我们上面重写的 myhttpservletrequestwrapper 什么时候生效呢？
我们可以自己实现一个 filter，对原有的请求进行替换：

import org.springframework.stereotype.component;
 
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.httpservletrequest;
import java.io.ioexception;
 
/**
 * @author binbin.hou
 * @since 1.0.0
 */
@component
public class httpservletrequestreplacedfilter implements filter {
 
  @override
  public void destroy() {}
 
  @override
  public void dofilter(servletrequest request, servletresponse response,
             filterchain chain) throws ioexception, servletexception {
    servletrequest requestwrapper = null;
 
    // 进行替换
    if(request instanceof httpservletrequest) {
      requestwrapper = new myhttpservletrequestwrapper((httpservletrequest) request);
    }
 
    if(requestwrapper == null) {
      chain.dofilter(request, response);
    } else {
      chain.dofilter(requestwrapper, response);
    }
  }
  @override
  public void init(filterconfig arg0) throws servletexception {}
 
}

然后就可以发现一切都好起来了，小明嘴角又漏出了龙王的微笑。
小结
文中对原始问题进行了简化，实际遇到这个问题的时候，直接就是一个拦截器+参数和body的请求。
所以整个问题排查起来有些浪费时间。
不过浪费的时间如果没有任何反思，那就是真的浪费了。
最核心的两点在于：
（1）对于 servlet 标准的理解。
（2）对于流读取的理解，以及一些 spring 的相关知识。
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